基于粒子群优化的多层介质光热深度剖面重构

基于热波阻抗法建立了多层介质的一维光热模型,从样品表面调制光热信号出发,采用粒子群优化(PSO)算法和总变差(TV)正则化方法对多层介质的热物性予以深度剖面重构。该方法将多层介质离散成一系列厚度相同的虚拟层,并将待重构的热物性深度剖面以粒子表示,再让粒子在解空间进行优化搜索。数值模拟的结果证明了该方法的有效性和实用性,适合用来重构层数未知的多层介质的热导率和热扩散率剖面。对噪声背景下光热信号的重构结果亦证实了算法的稳定性和可靠性。此外,数值结果也表明上述方法可用于热导率和热扩散率深度剖面的同步重构。